La diferencia es enorme La conductividad de electrones y protones en los polímeros tiene lugar por mecanismos muy diferentes.
Un electrón es físicamente muy pequeño e increíblemente rápido, y viaja a lo largo de los enlaces dentro de un polímero dado. El concepto de “banda de conducción” significa que el electrón puede moverse libremente a lo largo del polímero, al igual que se mueve dentro de un cable metálico. La “banda de conducción” es una fusión de los estados cuánticos de los átomos vecinos en una gran función de onda. En su movimiento, el electrón aprovecha su propia naturaleza ondulatoria dentro de estos estados cuánticos fusionados de los átomos de polímero conductor.
Un protón que se mueve dentro de un polímero conductor de protones típico lleva consigo una “capa” de moléculas de agua alineadas. Se vuelve muy pesado en comparación con el electrón. Además, no existe una “banda de conducción” que transporte protones: el protón debe fluir como una pelota clásica a través de una máquina de pachinko, sin disfrutar de ninguna ventaja cuántica.
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Otra diferencia es que el flujo de protones trae consigo un gran movimiento de materia dentro del material polimérico (los protones individuales con su capa de agua), mientras que la densidad local de electrones permanece sin cambios durante la conducción electrónica. Esto significa que se puede usar un conductor de protones como elemento actuador, mientras que un polímero que conduce electrones no puede. Para que los polímeros conductores funcionen como actuadores, deben incluir elementos de conductividad de protones (o el movimiento de otros iones móviles).
